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158 Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 17, nº 2, p. 158-165, 2007 Autor para correspondência: Rita C.L. Dutra, Divisão de Química do Comando-Geral de Tecnologia Aeronáutica (CTA)/IAE, Pça Mal. do Ar Eduardo Gomes 50, Vl. das Acácias, CEP 12228-904, S. José dos Campos, SP, Brasil. E-mail: jrdutra@directnet.com.br ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Avaliação da Aplicabilidade de Técnicas MIC/FT-IR/DSC para a Caracterização de Filmes Multicamadas Luciano M. Nogueira Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) Rita C.L. Dutra, Milton F. Diniz Divisão de Química do Comando-Geral de Tecnologia Aeronáutica, CTA/IAE Marcia Pires, Mônica Evangelista, Fernanda A. Santana, Leandro Tomasi, Priscila dos Santos, Regina Nonemacher Braskem S.A III Resumo: Técnicas FT-IR de transmissão, reflexão atenuada (ATR), reflexão difusa (DRIFT), microscopia acoplada ao FT-IR (MIC/FT-IR) e detecção fotoacústica (PAS) foram utilizadas para a caracterização de filmes multicamadas. As téc- nicas ATR, MIC/FT-IR e PAS apresentaram os melhores resultados, provavelmente em função da possibilidade de análise somente da superfície das amostras com cristal (ATR), análise de cada camada da amostra separadamente (MIC/FT-IR) e possibilidade de variação da velocidade de obtenção do espectro (PAS). Dados de análises de microscopia ótica (MO) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) foram usados, associados aos dados FT-IR, para a caracterização completa dos materiais. Palavras-chave: MO, infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), ATR, MIC/FT-IR, DRIFT, PAS, DSC, filmes multicamadas. Evaluation of MIC/FT-IR/DSC techniques for multilayer films characterization Abstract: The transmission, reflection, photoacoustic (PAS) and microscopy FT-IR techniques have been used for charac- terizing multilayer films. The ATR, microscopy FT-IR and PAS techniques showed better results, probably because it was possible to analyze only the sample surface by ATR, while with MIC/FT-IR each layer of the sample could be studied sepa- rately and in PAS the spectra could be obtained at different rates. A complete characterization for the films was achieved by combining with optical microscopy, DSC and FT-IR data. Keywords: Optical microscopy, DSC, FT-IR, ATR, DRIFT, PAS, multilayer films. Introdução Materiais plásticos, semi-rígidos ou flexíveis, mono ou multicamadas, sob a forma de copos, bandejas, tubos e gar- rafas, possuem larga aplicação nas indústrias alimentícia, far- macêutica e de cosméticos, entre outras[1]. Gradativamente, nas últimas décadas vêm substituindo embalagens conven- cionais, feitas até então de metais ou vidro, por serem, mais leves, não sofrerem corrosão, alterações em função do pH e principalmente por possuírem um custo menor[2]. Materiais multicamadas podem ser obtidos através de laminação ou co- extrusão. Laminados poliméricos são definidos como materiais constituídos por camadas de dois ou mais tipos de polímeros, unidas por um adesivo adicionado na etapa de laminação dos filmes, visando a melhoria quanto à capacidade de conserva- ção, proteção e visual do material final. Filmes co-extrusados são constituídos de várias camadas, porém são obtidos em uma única etapa de extrusão, onde cada material é alimentado em uma camada diferente. No caso de materiais incompatíveis é usado, no processo de co-extrusão, um adesivo especial (conhecido como adesivo de co-extrusão) para evitar a delaminação das camadas. Freqüentemente, os plásticos multicamadas utilizados em embalagens são compostos de várias camadas de diferentes materiais, o que permite atingir propriedades, a um custo aceitável[2,3], as quais um plástico monocamada não atingiria por si só[4]. Dos materiais mais utilizados nos plásticos mul- ticamadas, podemos citar como exemplo, PE/Al/P; LDPE e EVA, (PET/PE/EVOH/PE), como filmes para embalagem e alimentos. Existem vários processos para produção de filmes mul- ticamadas[5-6]. Diferentes processos e tipos de resina podem afetar significativamente a estrutura química e por conseqüên- cia, as propriedades dos laminados poliméricos[7]. Por exem- plo, a simples adição de uma camada individual a um filme multicamada EVOH/LPDE pode não ser suficiente para cons- tituir uma nova estrutura de filme multicamada, em função Nogueira, L. M. et al. - Técnicas MIC/FT-IR/DSC para a caracterização de filmes multicamadas Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 17, nº 2, p. 158-165, 2007 159 de problemas relacionados com a adesão entre as camadas[3]. Por outro lado, a utilização de PP em filmes multicamadas promoverá uma firmeza do filme, força e uma extensão da temperatura de trabalho[7]. Portanto, a caracterização das di- ferentes camadas constitui uma importante ferramenta para o conhecimento da estrutura química e, conseqüentemente, da adequada aplicação desses materiais. Estudos são citados[4,8-9] na literatura para caracterização de filmes mulitcamadas. Francis M. Mirabella[4] utilizou téc- nicas de microscopia óptica, microscopia combinada com FT-IR e outras técnicas auxiliares para a análise qualitativa de estruturas complexas de filmes multicamadas. A micros- copia ótica foi utilizada para visualização das camadas pre- sentes no filme. Análises por FT-IR (técnicas de transmissão, ATR e microscopia-FT-IR para identificação das camadas. Também foram utilizadas algumas técnicas complementares como DSC e espectroscopia de ressonância magnética nucle- ar (NMR) na identificação/caracterização e quantificação dos componentes e determinação da composição de um compo- nente particular do filme multicamada embora, seja mencio- nado que essas últimas técnicas não são aplicáveis para todos os casos de filmes multicamadas, devido a dificuldade de se ter cada componente fisicamente separado. Outras metodologias FT-IR, menos convencionais, tais como espectroscopia PAS podem ser aplicadas à caracteri- zação de diferentes materiais[10-11]. A caracterização e quan- tificação por espectroscopia IR de diversos polímeros e suas blendas constitui, também, uma importante linha de pesquisa desenvolvida em nosso Centro de Pesquisa[10,12-15]. Entretanto, a combinação de técnicas FT-IR de transmissão, reflexão e PAS não foi ainda utilizada para a caracterização de filmes multicamadas em nossos laboratórios. Atualmente existem poucos estudos de caracterização de filmes multicamadas, e levando-se em conta a disponibilida- de de técnicas FT-IR em nossos laboratórios, nesse trabalho foi feita uma avaliação de técnicas ATR, DRIFT, MIC-FT-IR e PAS (com variação de velocidade de análise) para a carac- terização de laminados poliméricos. Técnicas de microscopia e análise térmica foram, também, utilizadas na metodologia desenvolvida para complementar os resultados. Experimental Amostras As amostras analisadas foram codificadas como 0400/126- IR e 0400/127-IR. A composição desses materiais é desco- nhecida. Análise por microscopia Análises de microscopia ótica foram realizadas, após preparo das amostras com micrótomo LEICA RM 2145. A identificação do número de camadas presente nos filmes foi realizada utilizando-se um microscópio ótico Leica modelo DMLM. As imagens obtidas foram tratadas no software Lei- ca Q-Win para determinação da espessura de cada camada. Análise por FT-IR As amostras foram analisadas por FT-IR nos modos trans- missão e as superfícies dos filmes foram analisadas por reflexão (ATR, DRIFT) e PAS. Os materiais de referência (calibração) utilizados para as análises por ATR, DRIFT e PAS foram, res- pectivamente, cristais KRS-5 (45°), espelho de calibração e ne- gro de fumo compactado (padrão MTEC). As análises por transmissão (técnica pastilha 1/400 mg KBr), DRIFT, ATR (cristal KRS-5 e Ge) e PAS foram condu- zidas com o espectrômetro FT-IR SPECTRUM 2000 PERKI-NELMER. Para análise FT-IR por transmissão foram utilizadas as seguintes condições: resolução de 4 cm-1; ganho 1; 4000 a 400 cm-1, 40 varreduras. As análises por ATR (KRS-5) foram feitas na região de 4000 a 400 cm-1 e de 4000 a 700 cm-1 para o cristal de gerânio, 10% de energia, 40 varreduras, sendo que a amostra foi colocada sobre os dois lados do cristal. As análises por DRIFT foram feitas na região de 4000 a 400 cm-1, 30% de energia. Para a análise PAS, as condições foram: resolução 4, velocidade 0,05 e 0,2 cm/s, 4000 a 400 cm-1, 32 - 128 varreduras e ganho 6 no amplificador. Essas análises foram realizadas nos laboratórios do CTA. As análises MIC/FT-IR foram conduzidas no Centro de tecnologia da Braskem S.A, em equipamento Ni- colet 710 e Nicolet 710/ microscópio ótico Nicolet Continµm respectivamente. Para as análises foram utilizadas as seguintes condições: 4 cm-1; ganho 1; 4000 a 400 cm-1, 200 varreduras. Análise DSC As análises DSC foram realizadas em equipamento DSC TA Instruments, modelo 2910 no Centro de tecnologia da Braskem S.A. Aproximadamente 5,5 g de amostra foram aquecidas a 200 °C a uma taxa de 10 °C/min. Após resfria- mento, a amostra passou por novo aquecimento a 300 °C, a uma taxa de 10 °C/min, para determinação da temperatura de fusão. Resultados e Discussão Análise de microscopia ótica Por meio da análise de MO foi possível observar na amostra 0400/126-IR, a presença de 3 camadas, com aproximadamente 150 µm de espessura média no total. A análise MO da amostra 0400/127-IR mostrou a presença de 5 camadas, com aproxima- damente 50 Mm de espessura no total (Figura 1). Caracterização por FT-IR da amostra 0400/126-IR Análise por FT-IR de transmissão As absorções médias e intensas observadas no espectro FT-IR de transmissão (pastilha de KBr) da amostra 0400/126- IR foram escolhidas para caracterizar os grupos funcionais do Nogueira, L. M. et al. - Técnicas MIC/FT-IR/DSC para a caracterização de filmes multicamadas 160 Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 17, nº 2, p. 158-165, 2007 composto, em acordo com a literatura[16-17]. O mesmo foi feito para a outra amostra. O conjunto de absorções (cm-1), associado ao seu forma- to, em 1724 (NC = O), 1249, 1165, 1111 e 1042(N C-O) e 720 (RCH 2 ) sugere a presença de polímero à base de éster, provavelmente alifático, apresentando cadeia linear com mais de 3 átomos de CH 2 , devido a presença da banda intensa em 720 cm-1. Essa banda pode, também, sugerir a presença de uma poliolefina[16] de estrutura similar a encontrada em polie- tileno (PE). Também foi observada a absorção em 1165 cm-1 que pode sugerir a presença de polipropileno (PP). A banda em 3500 cm-1 pode ser atribuída a (NO-H), devido à presença de umidade na pastilha de KBr, A indicação de diferentes compostos (PE, PP, éster ali- fático) está de acordo com as características da técnica de transmissão, que revela a composição como um todo[16]. Análise por FT-IR/ATR x transmissão Na Figura 2 estão incluídos os espectros obtidos por ATR (KRS-5) de ambos os lados da amostra (lado A e lado B) em comparação com o espectro de transmissão. É possível observar que os espectros são diferentes, sugerindo a presen- ça de estruturas distintas nas diferentes camadas do filme. O espectro III, obtido por transmissão, conforme discutido, representa as absorções de um poliéster alifático, podendo ainda indicar a presença de poliolefina. No espectro obtido por ATR (KRS-5) I – lado A, fo- ram observadas bandas (cm-1) características[17-18] em: 2949 (N a CH 3 ), 2920 (N a CH 2 ), 2866 (N s CH 3 ), 2852 (N s CH2), 1454 (Da CH 3 e D s CH 2 ), 1376 (D s CH 3 ), 1166 (Da CH 3 ), 997 (W C = C vinil) ou (D CH R CH 3 , V CH2), 972 (W C = C trans) ou (D CH 3 , N C-C ), 721 (R CH 2 ), podendo tratar-se de polipropileno (PP) e PE As bandas que diferenciam PP de PE são, principalmente, 1166, 997 e 972 cm-1 (PP) e 721 cm-1 (PE). O espectro ATR (KRS-5) II – lado B apresentou bandas (cm-1) características em 1719 (N C = O), 1246 e 1039 cm-1 (N C-O), podendo tratar-se de poliéster alifático[17]. O conjunto de dados ATR sugere, então, que uma das su- perfícies da amostra, identificada como lado A, é constituída de poliolefinas enquanto que a outra superfície é constituída de poliéster, compostos encontrados em filmes multicamadas usados em diferentes formas de embalagens[9] Análise por FT-IR/DRIFT x transmissão Na Figura 3 estão incluídos os espectros obtidos das su- perfícies A e B por DRIFT em comparação com espectro de transmissão da amostra 0400/126-IR. Figura 1. Micrografias óticas das amostras a) 0400/126-IR; e b) 0400/127-IR. (Espessura média em Mm). Lado B 19,9 p���� 132,5 p���� 18,2 p���� 100 Mm Lado B 19,9 p���� 132,5 p���� 18,2 p���� 100 Mm (a) 20,3 p���� 20,3 p���� 9,2 p���� 12,8 p���� 10,3 p���� 50 Mm (b) Figura 2. Espectros FT-IR da amostra 0400/126-IR – I (ATR/KRS-5-lado A); II (ATR/KRS-5-lado B); e III (transmissão). 40 00 36 00 32 00 28 00 24 00 20 00 18 00 16 00 14 00 12 00 10 00 80 0 60 0 40 0 I II III Número de ondas (cm-1) T ra ns m itâ nc ia ( % ) 40 00 36 00 32 00 28 00 24 00 20 00 18 00 16 00 14 00 12 00 10 00 80 0 60 0 40 0 I II III Número de ondas (cm-1) T ra ns m itâ nc ia ( % ) Figura 3. Espectros FT-IR da amostra 0400/126-IR – I (DRIFT- lado A); II (DRIFT - lado B); e III (transmissão). Nogueira, L. M. et al. - Técnicas MIC/FT-IR/DSC para a caracterização de filmes multicamadas Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 17, nº 2, p. 158-165, 2007 161 É possível observar que os espectros são bastante simi- lares, em relação aos números de onda, diferindo somente na espessura do filme analisado. Estes resultados estão de acordo com o esperado pela técnica, já que, em um ex- perimento DRIFT, reflexões de superfície e do interior da amostra são medidas. Nos espectros DRIFT dos lados A e B da amostra (espectros I e II), observa-se, como no espec- tro obtido por transmissão, a presença de uma banda em torno de 1710 cm-1, que está na região de carbonila. Além da banda a 1710 cm-1, também foi observado uma banda em 1743 cm-1, a qual deve estar associada à presença de mais de um tipo de poliéster. Análise por MIC/FT-IR A identificação da camada central da amostra foi re- alizada por MIC/FT-IR, onde é possível focar o feixe de infravermelho em um ponto específico da amostra e obter o espectro referente ao ponto escolhido. O espectro obtido (Figura 4) apresentou bandas em 1740 e 1240 cm-1, atribuí- das à presença, respectivamente, de grupos C = O e C-O de EVA. A observação de banda em 1740 cm-1 está de acordo com os dados DRIFT. Análise FT-IR/PAS Nesse trabalho, as diferentes velocidades de modulação da freqüência utilizadas na análise PAS foram utilizadas para auxiliar a identificação da composição de cada cama- da da amostra. Na Figura 5 estão incluídos os espectros obtidos pela técnica PAS (com diferentes velocidades) do lado A (I e II) e do lado B (III e IV) da amostra do filme polimé- rico 0400/126-IR. No espectro I, é possível observar que utilizando-se a velocidade mais lenta, ou seja, 0,05 cm/s, as bandas do PP, já discutidas nos tópicos anteriores, são melhor visualiza- das, sugerindo que esse polímero encontra-se numa camada mais interna de acordo com as características da técnica. Com o uso da velocidade 0,2 cm/s, no espectro II, em- bora as absorções de PP possam ser visualizadas, é pos- sível observar, banda mais intensa em torno de 720 cm-1, sugerindo a presença de polietileno em camada mais su-perficial. No espectro III, é possível observar que, utilizando-se a velocidade 0,05 cm/s, as bandas de PE são visualizadas, sugerindo que esse polímero encontra-se numa camada mais interna. Com velocidade mais alta, 0,2 cm/s, no es- pectro IV, absorções de poliéster alifático são visualizadas, sugerindo que esse componente esteja em camada mais su- perficial. É possível sugerir, pela análise PAS, que o lado A da amostra 0400/126-IR é constituído de PP/PE e o lado B por poliéster, possuindo uma camada de PE mais interna. É inte- ressante observar que a visualização de absorções de poliéster alifático no lado B da amostra 0400/126-IR em camada mais superficial, indicada pela análise PAS, está em concordância com a análise ATR. Caracterização por FT-IR da amostra 0400/127-IR Análise por FT-IR de transmissão O conjunto de absorções (cm-1), associado ao seu formato, em 3310 (NOH/NNH), 1740 (NC = O),1642 (NC = O/DNH 2 ), 1546 (DNH + N C-N), 1241, 1120, 1083, 1020 (N C-O) e 720 (RCH 2 ) sugere a presença de polímeros com ligações OH e C-O, características de poliálcoois, tipo EVOH; li- gações C = O, C-O e CH 2 encontradas nos poliésteres tipo acetato (EVA), ligações C + O e NH 2 , características de po- liamidas e ligações CH 2 poliolefinas, tais como polietileno. Análise por FT-IR/ATR x transmissão Na Figura 6 estão incluídos os espectros obtidos por ATR (KRS-5) das superfícies A e B e transmissão da amostra de laminado polimérico 0400/127-IR. É possível observar que tanto o lado A quanto o lado B dessa amostra, apresentam absorções de EVA. 88 86 84 82 80 78 76 74 72 70 4000 3500 3000 2500 2000 1500 Número de ondas (cm-1) T ra ns m itâ nc ia ( % ) Figura 4. Espectro MIC/FT-IR da amostra 0400/126-IR - camada central. 40 00 36 00 32 00 28 00 24 00 20 00 18 00 16 00 14 00 12 00 10 00 80 0 60 0 40 0 Número de ondas (cm-1) T ra ns m itâ nc ia ( % ) Figura 5. Espectros FT-IR PAS da amostra 0400/126-IR: I (lado A – 0,05 cm/s); II (lado A - 0,2 cm/s); III (lado B – 0,05 cm/s); e IV (lado B - 0,2 cm/s). Nogueira, L. M. et al. - Técnicas MIC/FT-IR/DSC para a caracterização de filmes multicamadas 162 Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 17, nº 2, p. 158-165, 2007 A amostra foi também analisada por ATR, utilizando-se o cristal de Ge. A comparação dos dados obtidos por ATR (KRS-5) e ATR (Ge) são mostrados na Figura 7. É interessante observar que ambos os lados da amostra (lado A e B), analisados por ATR (KRS-5) (espectros I e III) sugerem a presença de EVA, e por ATR (Ge) (espectros II e IV), absorções em torno de 3300, 1650 e 1100 cm-1, fo- ram observadas podendo ser associadas a polímeros conten- do grupos álcool e/ou amida. Provavelmente, essa diferença pode estar associada ao grau de profundidade de amostra- gem, quando se utilizam cristais diferentes. O conjunto de dados ATR sugere, então, que ambas as superfícies (lado A e B) sejam constituídos por polímeros à base de éster, tipo EVA, com possibilidade de compostos à base de álcool (EVOH) e/ou poliamida estarem em diferentes camadas. Análise por FT-IR/DRIFT x transmissão Desde que a análise DRIFT, realizada em ambos os la- dos da amostra 0400/127-IR, mostrou o mesmo resultado que o obtido por transmissão, ou seja, indicou a presença de EVOH, EVA, poliamida e PE, os espectros não foram inclu- ídos nessa discussão. Análise FT-IR/PAS Na Figura 8 estão incluídos os espectros obtidos pela téc- nica PAS analisando-se uma das superfícies do filme (lado A) utilizando-se diferentes velocidades. Utilizando-se a veloci- dade mais rápida, ou seja, 0,2 cm/s, é possível observar as bandas do EVA, sugerindo que este polímero se encontra na camada mais superficial da amostra. Utilizando-se a menor velocidade, 0,05 cm/s, são obser- vadas absorções em torno de 3300 1650 e 1100 cm-1 que po- dem sugerir a presença de EVOH e poliamida em camadas mais internas da amostra. Na Figura 9 estão incluídos os espectros obtidos pela téc- nica PAS analisando-se a outra superfície do filme (lado B) utilizando-se diferentes velocidades. É possível observar que, utilizando-se a velocidade 0,05 cm/s, as bandas de EVOH e poliamida são melhor visualizadas, sugerindo que esse polí- meros encontram-se em camadas mais internas. Com veloci- dade mais alta, 0,2 cm/s, absorções de EVA são melhor visu- Figura 6. Espectros FT-IR da amostra 0400/127-IR – I (ATR/KRS-5 - lado A); II (ATR/KRS-5 - lado B); III (transmissão); e IV (EVA). 40 00 36 00 32 00 28 00 24 00 20 00 18 00 16 00 14 00 12 00 10 00 80 0 60 0 40 0 I II III IV Número de ondas (cm-1) T ra ns m itâ nc ia ( % ) Figura 7. Espectros ATR da amostra 0400/127-IR (lado A) – I (ATR/KRS-5); II (ATR/Ge) (lado B); – III (ATR/KRS-5); e IV (ATR/Ge). 40 00 36 00 32 00 28 00 24 00 20 00 18 00 16 00 14 00 12 00 10 00 80 0 70 0 I II III IV Número de ondas (cm-1) T ra ns m itâ nc ia ( % ) 40 00 36 00 32 00 28 00 24 00 20 00 18 00 16 00 14 00 12 00 10 00 80 0 60 0 40 0 I II Número de ondas (cm-1) T ra ns m itâ nc ia ( % ) Figura 8. Espectros FT-IR PAS da amostra 0400/127-IR: I (lado A-0,05 cm/s); e II (lado A-0,2 cm/s). Figura 9. Espectros FT-IR PAS da amostra 0400/127-IR: I (lado B - 0,05 cm/s); e II (lado B-0,2 cm/s). 40 00 36 00 32 00 28 00 24 00 20 00 18 00 16 00 14 00 12 00 10 00 80 0 60 0 40 0 I II Número de ondas (cm-1) T ra ns m itâ nc ia ( % ) Nogueira, L. M. et al. - Técnicas MIC/FT-IR/DSC para a caracterização de filmes multicamadas Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 17, nº 2, p. 158-165, 2007 163 alizadas, sugerindo que este polímero se encontra na camada mais superficial da amostra. Análise por MIC/FT-IR Devido ao grande número de camadas e a complexidade da estrutura foi realizada uma análise por MIC/FT-IR, onde é possível visualizar e identificar cada camada presente no filme. A Figura 10 mostra o comparativo dos espectros ob- tidos durante a varredura em todas as camadas do filme. A identificação de cada camada foi realizada, comparando-se todos os espectros separadamente com espectros do banco de dados. Foram analisados vários pontos diferentes ao longo da espessura da amostra. Os espectros obtidos mostraram a presença de EVA, Poliamida, EVOH, Poliamida e EVA na seqüência da varredura como comentado abaixo. Espectro do ponto 1: apresentou bandas características de EVA (espectro a); Espectro do ponto 2: apresentou bandas de EVA. De- vido a pequena espessura da camada foram observa- das as bandas de absorção da camada lateral; Espectro do ponto 3: além das bandas de EVA tam- bém foram observadas bandas características de EVOH. Devido a espessura da camada foram obser- vadas as bandas de absorção da camada lateral (es- pectro b); Espectro do ponto 4: além das bandas de EVA tam- bém foram observadas bandas características de Po- liamida. Devido a espessura da camada foram ob- servadas as bandas de absorção da camada lateral (espectro c); e Espectro do ponto 5: além das bandas de EVA tam- bém foram observadas bandas características de Po- liamida. Devido a espessura da camada foram obser- vadas as bandas de absorção da camada lateral. Os resultados obtidos por MIC/FTIR estão de acordo com os resultados obtidos por PAS, onde foi observada a presença de EVA nas superfícies do filme e poliamida e EVOH em camadas mais internas. Análise DSC A curva DSC da amostra 0400/126-IRapresentou picos de fusão à 92 °C com entalpia de 59J/g; à 130 °C com en- talpia de 1 J/g e à 202 °C com entalpia de 2J/g, confirman- do a presença de EVA + PEAD + Poliéster. (Figura 11a). A curva DSC da amostra 0400/127-IR apresentou picos de fusão à 95 e à 121°C, associados a uma entalpia de 54J/g e à 147 °C com entalpia de 8 J/g, indicando tratar-se pro- vavelmente de EVA + PEBDL + EVOH. Apresentou ainda, em sua primeira fusão (Tm1), picos à 193 e à 209 °C de pouca intensidade, indicando possível presença de Polia- mida na estrutura (Figura 11b). Análise DSC/Associação Dados IR Para complementar os resultados obtidos foi realizada uma delaminação da amostra com ácido fórmico, o qual dissolve a maioria das poliamidas. Após a delaminação, as camadas externas foram caracterizadas. O espectro FT-IR de ambas as camadas apresentou ban- das características de EVA. De acordo com resultados an- teriormente obtidos. A curva de DSC apresentou picos de fusão em 93 e 121 °C com associados a uma entalpia de aproximada- 92 90 88 86 84 82 80 78 76 74 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 Número de ondas (cm-1) T ra ns m itâ nc ia ( % ) (a) Número de ondas (cm-1) T ra ns m itâ nc ia ( % ) 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 (b) (c) Número de ondas (cm-1) T ra ns m itâ nc ia ( % ) 88 86 84 82 80 78 76 74 72 70 68 66 64 62 Figura 10. Espectros MIC/FT-IR da amostra 0400/127-IR: Pontos 1 (espec- tro a); 3 (espectro b); e 4 (espectro c). Nogueira, L. M. et al. - Técnicas MIC/FT-IR/DSC para a caracterização de filmes multicamadas 164 Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 17, nº 2, p. 158-165, 2007 Figura 11. Curvas DSC: (a) Amostra 0400/126-IR; e (b) Amostra 0400/127-IR. (Exo Up, Universal V4.0 CTA). 20 -0,2 -0,4 -0,6 56,84 J/g 1,13 J/g 2,55 J/g 92,72 °C Tm2 129,67 °C 206,26 °C -0,8 -1,0 0.0 Fl ux o de c al or ( W /g ) Temperatura (°C) 70 120 170 220 270 (a) (b) 0.0 46,34(64,67) J/g 94,60 °C 120,44 °C 147,30 °C Tm2 10,53 J/g 7,79 J/g -0,1 -0,2 -0,3 -0,4 -0,5 -0,6 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280300 Fl ux o de c al or ( W /g ) Temperatura (°C) (b) 0,0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 20 40 60 80 93.90 °C 121.34°C Tm2 52,59(63,02) J/g 10,43 J/g 100 120 140 160 180 200 Fl ux o de c al or ( W /g ) Temperatura (°C) Figura 12. Curva DSC da amostra 0400/127-IR a) inteira; b); camada A; e c) camada B. (Exo Up, Universal V4.0 CTA). (c) Tm2 20 0,0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1,0 40 65,29(78.82) J/g 13,53 J/g 121,40 °C 99,42 °C 60 80 100 120 140 160 180 200 Fl ux o de c al or ( W /g ) Temperatura (°C) mente 53 J/g, para a camada A, picos de fusão em 99 e 121 °C com associados a uma entalpia de aproximadamente 79 J/g, para a camada B. Os resultados mostram que as cama- das externas da amostra são constituídas de EVA + PELBD (Figura 12). Conclusão As técnicas FT-IR ATR, MIC/FT-IR e PAS mostraram os melhores resultados para identifi cação das camadas, indica- das pela microscopia, provavelmente em função de permiti- rem variações das condições experimentais, prisma na análi- se ATR, análise das camadas separadamente (MIC/FT-IR) e velocidade de obtenção do espectro na análise PAS. A análise DSC confi rmou, basicamente, os dados FT-IR. Portanto, a aplicação de técnicas MIC/FT-IR/DSC mostrou-se adequada para os materiais analisados, indicando que: Amostra 0400/126-IR é constituída de 5 camadas sendo observadas por microscopia, somente 3. Os resultados FT- IR e DSC mostram que as camadas contêm PE, PP, EVA e poliéster. Estrutura proposta: (lado A) Poliéster alifático/PE/ EVA/PE+ PP/ PE +PP (lado B); Outra proposta de estrutura seria: (lado A) Poliéster ali- fático/PE/ EVA + PE /PE + PP/ PE +PP (lado B). As ca- madas PE e PE + PP (mais internas) não foram observadas por Microscopia ótica provavelmente devido à limitação da técnica, indicando tratarem-se de camadas muito fi nas. A amostra 0400/127-IR é constituída de 5 camadas contendo EVA, PE, Poliamida e EVOH. Estrutura proposta: EVA+PE/Poliamida/EVOH/Polia- mida/EVA +PE. Diante dos resultados, conclui-se que a metodologia desenvolvida, dentro das limitações das técnicas, pode ser aplicada para a caracterização de fi lmes multicamadas. Referências Bibliográficas 1. Goulas, A. E.; Riganakos, K. A. & Kontominas, M. G. - Radiation Physics and Chemstry, 69, p.411(2004). (a) 0.0 46,34(64,67) J/g 94,60 °C 120,44 °C 147,30 °C Tm2 10,53 J/g 7,79 J/g -0,1 -0,2 -0,3 -0,4 -0,5 -0,6 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280300 Fl ux o de c al or ( W /g ) Temperatura (°C) Nogueira, L. M. et al. - Técnicas MIC/FT-IR/DSC para a caracterização de filmes multicamadas Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 17, nº 2, p. 158-165, 2007 165 2. 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